无激光方法在囚禁离子中创建双模压缩态和分束器变换

我们提出了一种无激光方法，利用时变电场和线性离子晶体中简正模之间的非线性耦合来创建声子双模压缩态和分束器变换。这种集体振动模式之间的非线性库仑介导相互作用在离子阱中特定的阱频条件下产生。我们研究了这两种量子态用于参数估计的量子计量能力，并表明当初始态具有$n$个声子并在分束器变换作用下演化时，可以达到海森堡极限精度。此外，我们展示了声子非线性和自旋依赖力可用于创建三量子位Fredkin门。